食酢醸造用酢酸菌二属の発酵特性に関する包括的研究

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本研究は、食酢醸造に用いられる主要二属、即ち静置発酵に用いられるAcetobacter属および深部通気発酵に用いられるKomagataeibacter属（旧Gluconacetobacter属）の酢酸菌について、属ごとの酢酸発酵特性の発現メカニズムについて解析を行うことを目的とした。1.既に取得済みのAcetobacter属酢酸菌19種、Komagataeibacter属酢酸菌11種（および現Gluconacetobacter属5種）のドラフトゲノム情報より、両属全株全遺伝子の対照表を作成した。このデータを基にして、両属のゲノム上、特徴的に存在する遺伝子について比較検討を行なうことを試み、いくつかの興味深い知見を得た。2.各属の代表株としてAcetobacter pasteurianus NBRC3283およびKomagataeibacter medellinensis (旧Gluconacetobacter xylinus）NMRC3288を選定した。それぞれについて、実際の醸造時と近似する培養条件で酢酸発酵を行なわせた。その際、食酢醸造時に存在する主要三種類の炭素源について「エタノールのみ」「エタノール＋グルコース」「エタノール＋グルコース＋酢酸」の三パターンの条件を用い検討を行なった。3.上記「２．」の各条件において、酢酸発酵期における両株の菌体を、ごく初期より経時的に3～4点サンプリングし、各菌体中に発現しているmRNAをRNA-seq解析に供した。4.上記「３．」により得られた結果をバイオインフォマティクス的な手法で解析し、酢酸発酵の進行に伴い発現量に変化があった遺伝子、或いは発現量が特徴的に高い遺伝子の抽出を試みた。これにより、それぞれの菌株において、酢酸発酵生理の特徴を形成すると考えられるネットワーク的な遺伝子発現挙動に関して、いくつかの知見を得た。